變頻器在煤氣恒壓控制系統中應用與實(shí)現
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隨著(zhù)電力電子技術(shù)的發(fā)展，變頻器在各行業(yè)中已得到廣泛的應用，變頻調速技術(shù)應用于設備拖動(dòng)系統中，實(shí)現了電機軟啟動(dòng)、連續調速和節能運行目的。變頻器的低頻、低電流啟動(dòng)，使設備的機械沖擊力顯著(zhù)降低，也避免了電機啟動(dòng)時(shí)對電網(wǎng)的影響；實(shí)現了異步電機的平滑調速功能；提高了設備的工藝性能，延長(cháng)了使用壽命和實(shí)現節能運行。本文主要闡述應用變頻器對熱媒鍋爐煤氣恒壓供給系統的控制原理和實(shí)現方法。
2 設備概況
煤氣恒壓供給是陽(yáng)極成型熱媒鍋爐正常工作的重要因素之一。在實(shí)際中，由于煤氣生產(chǎn)設備的不穩定性和用戶(hù)的隨機性，使煤氣供給系統的壓力波動(dòng)較大（0.6～5.1kpa之間），對鍋爐的穩定燃燒影響很大：煤氣壓力太低，會(huì )引起鍋爐燃燒器熄火和熱值降低等問(wèn)題，導致熱媒油溫度的提高或供熱不足，影響陽(yáng)極質(zhì)量和產(chǎn)能；過(guò)高會(huì )造成鍋爐燃燒不充分，浪費燃料。為保障預焙陽(yáng)極碳塊成型正常生產(chǎn)，我廠(chǎng)一、二期成型熱媒鍋爐系統均設計了煤氣增壓裝置。原煤氣增壓風(fēng)機采用工頻電源供電的交流異步電機拖動(dòng)，擋板開(kāi)度調節鍋爐煤氣流量，以實(shí)現鍋爐穩定燃燒和溫度控制。其控制原理是：當煤氣進(jìn)口管道內壓力低于4.6kpa時(shí)，煤氣增壓風(fēng)機自動(dòng)啟動(dòng)運行；當進(jìn)口煤氣壓力高于4.8kpa時(shí)，加壓風(fēng)機自動(dòng)停機。這種增壓控制方式，雖能保證熱媒鍋爐所需煤氣供給，但風(fēng)機長(cháng)期工作在高轉速（2924r/min）、低負載運行狀態(tài)，風(fēng)機機體、傳動(dòng)軸支撐軸承座等部件振動(dòng)大（如附表所示），軸承磨損劇烈，其壽命很短。據維修統計，四套新軸承連續使用60～70天就得更換，風(fēng)機故障率高、維修頻繁、費用高；風(fēng)機長(cháng)期工作在低負載（或空載）狀態(tài)，電能浪費大。故中國鋁業(yè)青海分公司2005年5月，對熱媒系統增壓風(fēng)機控制系統實(shí)施了變頻器控制改造。實(shí)際證明，改造效果良好。
附表 煤氣加壓風(fēng)機工頻工作狀態(tài)下的有關(guān)參數
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/201612/330920.htm
注： 1、a項為負載端軸承座的徑向振動(dòng)值；b項為風(fēng)機拖動(dòng)端軸承座振動(dòng)值。
2、風(fēng)機軸承座振動(dòng)超過(guò)13mm/s時(shí)，軸承溫度升高到75℃以上，就會(huì )引起軸承座震裂、軸承抱死和風(fēng)機葉輪出現裂紋等后果，故在日常點(diǎn)檢中，當檢測到其振動(dòng)達到12mm/s時(shí)，就采取重點(diǎn)監護運行，并及時(shí)安排檢修工作。
3 變頻器控制系統設計
在系統設計中，通過(guò)對國內市場(chǎng)上多種變頻器性能和控制特點(diǎn)比較，并結合增壓風(fēng)機的工作特點(diǎn)和實(shí)際現狀，最終選擇了abb公司生產(chǎn)的cas800系列的變頻器。這種變頻器除具有其它變頻器的一般控制功能外，還具有pid控制、多信號輸入、睡眠功能、設定值修正等多種控制功能，能很方便地實(shí)現煤氣恒壓控制系統。
3.1 系統配置
?。?）風(fēng)機拖動(dòng)電機參數：型號qu180 m2bg；功率22kw；額定轉2925r/min；額定電流42a；額定電壓380v。
?。?）變頻器參數：cas800—30kva 380v。
3.2 控制原理
煤氣風(fēng)機拖動(dòng)機構由一臺22kw交流異步電機驅動(dòng)，采用acs800-30kva變頻器控制。風(fēng)機變頻器通過(guò)外部電位器設定值與煤氣進(jìn)口管道內壓力實(shí)時(shí)測量值相比較，作為增壓變頻器調速初始給定信號，并通過(guò)pid調節功能修正后，作為實(shí)際頻率控制給定值，實(shí)現風(fēng)機轉速調節，達到恒壓控制的目的。其系統原理如圖1所示；其變頻器模擬信號接線(xiàn)如圖2所示。
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